WO2015032637A1 - Bremsanlage für ein kraftfahrzeug und betriebsverfahren - Google Patents

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WO2015032637A1
WO2015032637A1 PCT/EP2014/067955 EP2014067955W WO2015032637A1 WO 2015032637 A1 WO2015032637 A1 WO 2015032637A1 EP 2014067955 W EP2014067955 W EP 2014067955W WO 2015032637 A1 WO2015032637 A1 WO 2015032637A1
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WO
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brake
pressure generator
brake pressure
circuit
pressure
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PCT/EP2014/067955
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Inventor
Johann Jungbecker
Stefan Drumm
Paul Linhoff
Marco Besier
Georg Roll
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co. Ohg
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Filing date
Publication date
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4081—Systems with stroke simulating devices for driver input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions

  • the invention relates to a brake system for a motor vehicle with four hydraulic wheel brakes, which are each assigned to a vehicle, with a first and a second brake circuit, wherein the respective brake circuit supplies two wheel brakes with hydraulic brake pressure, with a brake pedal associated with a path sensor for braking request detection is, and with a first and a second brake pressure generator for braking pressure build-up in the brake circuits, both brake ⁇ pressure generator hydraulically connected to each brake circuits or are connectable, and with a central control unit for active Druckauf- and pressure reduction. It also relates to an associated operating method.
  • Brake pressure generator can still be actively built by the second brake pressure generator, so that does not have to be switched directly into the hydraulic fallback level in which the driver gets direct access to the brakes and builds in them by muscle braking pressure.
  • the invention has for its object to make such a brake system in their brake pressure build-up flexibility. Furthermore, a method for operating such a brake system is to be specified.
  • this object is achieved in that a Kreistrennventil is provided which hydraulically separates the brake circuits in a disconnected position such that in the first brake circuit exclusively from the first brake pressure generator and in the second brake circuit is built up solely by the second brake pressure generator brake pressure.
  • Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the invention is based on the consideration that it would be desirable to build up brake pressure precisely and in a controlled manner in the two brake circuits. Especially for vehicles with
  • the pressure supply device provides a form and the pressure supply device with the brake circuits connecting or disconnecting isolation valves and / or the respective brake associated inlet and outlet ⁇ valves the respectively required pressure is set.
  • a braking system having two separate pressure providing devices or brake pressure generators can not only provide redundancy for active pressure buildup. Rather, it can also be used to generate in each case different braking pressure in the two brake circuits. A redundancy can still be realized, but this only comes into play when one of the two brake pressure generator fails.
  • the circular valve advantageously connects in a release position, preferably by energizing, both brake circuits.
  • a release position preferably by energizing, both brake circuits.
  • the brake system then does not fall directly into a fallback mode, in which the driver must be built by Mus ⁇ kelkraft brake pressure, but in a somewhat interposed therebetween fallback, in the still active - that is, using the still-functioning brake pressure generator - brake pressure can be built.
  • the brake system thus has three operating levels or operating modes or levels: In a first level, it is operated in the "brake-by-wire" mode, in which each brake pressure generator can build up brake pressure in exactly one brake circuit . intermediary fallback is already pre-existing redundancy used a total of two brake stand ⁇ pressure generator available if one assumes., the other can still be used to build active in two brake circuits pressure. Only when both the brake pressure generator their function is no longer must exercise, must be switched to a second or last fallback level, in which the driver directly by pressing the brake pedal brake fluid in the brakes shifts.
  • a hydraulic supply line makes the first brake pressure generator to the first brake circuit connected hydraulically, in which in the first to ⁇ driving circuit a first brake pressure generator isolation valve is overall switches, and wherein a second supply line makes the second brake pressure generator with the second brake circuit hydraulically connectable , wherein in the second supply line, a second brake pressure generator isolation valve is connected, and wherein a connecting line, in which the Kreistrennventil is connected, the two supply lines, and wherein this Ver ⁇ connecting line is arranged in the flow direction of the pressure medium at pressure build-up behind the brake pressure generator isolation valves ,
  • Such a configuration can be robust be realized and delivers the desired functionality in terms of the use of brake pressure generator.
  • the respective brake ⁇ pressure generator is preferably controlled by the respective associated control and regulation unit and also checked and diagnosed with regard to its operating state and its functionality.
  • the first and the second control unit in each case on a communication link to the central ⁇ eral control unit. This will allow you to report directly to the central ECU malfunctions or failures of the respective brake pressure generator.
  • the distribution of the brake circuits is preferably "black-and-white", wherein two front-wheel brakes are assigned to the first brake circuit and two rear-wheel brakes are assigned to the second brake circuit Alternatively, however, a diagonal configuration is also possible in which each brake circuit is assigned a respective front brake and rear brake In this case, the first brake pressure generator is preferably dimensioned larger than the second brake pressure generator with regard to the maximum brake pressure that can be generated
  • Axle load distribution usually when braking in the Vorradradbremsen a higher brake pressure can be built than in the rear brakes.
  • a pedal decoupling device is ⁇ seen with at least one pressure chamber, from the in the "brake-by-wire" mode pressure medium in one Simulator is promoted.
  • the abovementioned object is achieved according to the invention in that, in normal operation, in particular a "brake-by-wire” operation, the circular selector valve is switched to a disconnected position, in particular de-energized, whereby the two brake circuits are hydraulically separated from one another, so that the brake pressure in the first brake circuit is only expanded by the first brake pressure generator and the brake pressure in the second brake circuit only by the second brake pressure generator.
  • the circuit cut-off valve is preferably connected in a forward position or Freige ⁇ order, in particular by supplying current, so that a brake pressure generator can supply both brake circuits with braking pressure, and wherein the brakeman ⁇ s generator separation valve which ge into the supply line of the failed braking pressure generator ⁇ is switched, is closed, so that the failed brake pressure generator is separated hydraulically.
  • the failed brake pressure generator is thus separated hydraulically from the two brake circuits, which prevents pressure medium from flowing back into it.
  • the advantages of the invention are, in particular, that the precise and targeted setting of different brake pressures in the two brake circuits is made possible by assigning each of a brake pressure generator to a brake circuit.
  • a circular valve which is the two
  • each of the two brake pressure generator allows reliable control and fault diagnosis of the respective brake pressure generator, so that in case of failure of one of the two components can be quickly switched to the first - still active - fallback level.
  • Brake pressure generators in a preferred embodiment.
  • a brake system 2 according to the invention shown in the figure in a preferred embodiment comprises an actuatable by a brake pedal 8 hydraulic cylinder-piston assembly 14, a with the cylinder-piston assembly 14 hydraulically cooperating simulator 20, one of the cylinder-piston assembly 14 assigned and with it hydraulically connectable pressure medium reservoir 26 and a hydraulic pressure modulation device 32.
  • This comprises each of a wheel brake 40, 42, 44, 46 associated inlet valves 50, 52, 54, 56, each having a check valve 60, 62, 64, 66 connected in parallel, to ensure that the wheel never creates a higher pressure than on the primary side, and exhaust valves 70, 72, 74, 76.
  • the brakes or wheel brakes 40, 42 are designed as front brakes and connected to a first brake circuit 80, the brakes or wheel brakes 44, 46 are formed as rear brakes and a second
  • Brake circuit 86 connected.
  • the brake circuit distribution is thus "black and white”.
  • Braking fluid via supply lines 90, 92, 94, 96 supplied, in which the intake valves 50, 52, 54, 56 are connected.
  • the pressure reduction in the wheel brakes 40, 42, 44, 46 takes place through discharge lines 100, 102, 104, 106 into which the outlet valves 70, 72, 74, 76 are connected.
  • the hydraulic cylinder-piston assembly 14, which effectively acts as a pedal decoupling unit for the brake system 2, has two successively arranged pressure piston 110, 112, the hydraulic chambers or pressure chambers 116, 118 limit, which together with the pressure piston 110, 112 a two-circuit Tandem master cylinder 124 form.
  • the two pressure chambers 116, 118 are connected to the pressure piston 110, 122 formed radial bores 132, 134 with the pressure medium ⁇ reservoir 26 in combination.
  • the bores 132, 134 can be shut off by relative movements of the respective pressure piston 110, 112.
  • Via hydraulic lines 140, 142 can be conveyed from the pressure chambers 116, 118 brake fluid in the supply lines 90, 92, 94, 96.
  • normally open isolation valves 148, 150 are connected in the lines 140, 142.
  • the simulator 20 is hydraulically designed with a simulator chamber 156 or a pressure chamber, a piston 160 which can be moved into a simulator spring chamber 166, and a spring element 170 arranged in the simulator chamber 166
  • Simulator chamber 166 is hydraulically connected via a hydraulic line 176 to the pressure chamber 116 of the tandem master cylinder 124.
  • the "brake-by-wire" mode upon actuation of the brake pedal 8 by the driver from the pressure chamber 116 brake means via the line 176 moved into the simulator chamber 156, whereby the piston 160 against the spring element 170th This gives the driver the most familiar and comfortable brake pedal feel possible
  • Simulator release valve 182 connected to which a return ⁇ check valve 188 is connected in parallel.
  • the brake system 2 is capable of separately and precisely set a desired brake pressure in each brake circuits 80, 86.
  • two Druckmaschinerusseicardien or brake pressure generator namely a first brake pressure generator 194 and a second brake pressure generator 198 are provided.
  • the two brake pressure generators 194, 198 each include a pressure chamber 202, 204 and an active therein, ie in each case by an electric motor 208, 210 and an unillustrated rotati- ons translation gear movable plunger 214, 216.
  • the respective brake pressure generator 194, 198 are each a redundantly executed first sensor 220, 222 and Assigned motor position sensor, which is required in each case for electronic commutation of the motor, since a brushless motor is preferably used.
  • a respective redundant second sensor 226, 228 assigned to the respective brake pressure generator 194, 198 is a temperature sensor for thermal monitoring of the engine.
  • the first brake pressure generator 194 is a first control and regulation unit 232, the second brake pressure regulator 198 associated with a second control and regulation unit 236, wherein the respective control and regulation unit 232, 236 each have a Informati ⁇ onskanal or a data connection to its associated brake pressure generator 194, 198. On the other hand, it also diagnoses the state of the brake pressure generator 194, 198.
  • a central control and regulation unit 240 communicates with both control and regulation units 232, 236 via the control unit 232, 236 in each case a communication ⁇ onsmalemaschinemaschine 244, 246 in connection.
  • brake pressure is actively developed in the first brake circuit 80 only by the first brake pressure generator 194. Isolating valve 250 connected to passage, so that from the pressure chamber 202
  • Brake fluid can be moved by a hydraulic line 254 in the wheel brakes 40, 42 of the first brake circuit 80.
  • the second brake circuit 86 only the second brake pressure generator 198 actively builds pressure.
  • a normally closed brake pressure generator isolation valve 256 is switched to passage, so that from the pressure chamber 204 Brems ⁇ fluid through a hydraulic line 254 in the wheel brakes "
  • a redundantly designed pressure sensor 260 measures the pressure in the line 254, a redundant executed pressure sensor 264 measures the pressure in the line 258.
  • the two normally open (SO) isolation valves 148, 150 are in the "brake-by-wire" mode ge ⁇ closed, so that the driver 20 the simulator actuated by the now energized simulator approver valve 182 and builds not un ⁇ indirectly braking pressure in the wheel brakes 40, 42, 44, 46th
  • the two brake circuits 80, 86 are connected to each other by a hydraulic line 268, in which a normally closed circular selector valve 270 is connected. This is de-energized in normal mode and thus closed. As a result, the two brake circuits 80, 86 are not hydraulically connected to each other, and the supply of each brake circuit 80, 86, only one brake pressure generator 194, 198, as shown above, is made possible.
  • the first brake pressure generator 194 is dimensioned larger or larger than the second brake pressure generator 198 with regard to the maximum producible brake pressure, the required pressure build-up dynamics and the maximum delivery volume. This is achieved by a larger volume of the pressure chamber 202 compared to that of the pressure chamber 204 Pressure generator 194, 198 is adapted to the consumer.
  • the front axle (VA) requires more volume and a higher pressure range than the rear axle (HA).
  • the rear axle actuator can generally be made smaller. This leads to cost savings through a smaller motor and smaller components. In the event of a malfunction, the faulty one
  • the faulty brake ⁇ pressure generator 194, 198 is then de-energizing the corresponding brake pressure generator isolation valve 250, 256 hyd ⁇ raulisch separated. This leads, inter alia, to the fact that from the Brake circuit 80, 86 to which the brake pressure generator 194, 198 was connected, no brake fluid can flow back into the faulty brake pressure generator.
  • the circular control valve 270 is activated or energized via the central control unit 240 (central ECU), whereby it is opened.
  • the driver is preferably appropriately warned in accordance with the respective operating state of the brake system 2 in accordance with the fallback level.
  • intervention in the engine management system can be intervened (eg reduction of the maximum speed, etc.).
  • the brake system 2 can also be controlled externally via a corresponding interface for autonomous braking. LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • first control unit 236 second control unit 240 central control unit 242 displacement sensor

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Abstract

Eine Bremsanlage (2) für ein Kraftfahrzeug mit vier hydraulischen Radbremsen (40, 42, 44, 46), die jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet sind, mit einem ersten (80) und einem zweiten Bremskreis (86), wobei der jeweilige Bremskreis (80, 86) jeweils zwei Radbremsen (40, 42, 44, 46) mit hydraulischem Bremsdruck versorgt, mit einem Bremspedal (8), dem eine Wegsensorik (242) zur Bremswunscherkennung zugeordnet ist, und mit einem ersten (194) und einem zweiten Bremsdruckerzeuger (198) zum Bremsdruckaufbau in den Bremskreisen (80, 86), wobei beide Bremsdruckerzeuger (194, 198) hydraulisch jeweils mit beiden Bremskreisen (80, 86) verbunden oder verbindbar sind, und mit einer zentralen Steuer-und Regeleinheit (240) zum aktiven Druckauf-und Druckabbau, soll in ihren Bremsdruckaufbaumöglichkeiten flexibel gestaltet werden. Dazu ist ein Kreistrennventil (270) vorgesehen, welches in einer Trennstellung die Bremskreise (80, 86) hydraulisch derart trennt, dass in dem ersten Bremskreis (80) ausschließlich von dem ersten Bremsdruckerzeuger (194) und in dem zweiten Bremskreis (86) ausschließlich von dem zweiten Bremsdruckerzeuger (198) Bremsdruck aufgebaut wird.

Description

Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug und Betriebsverfahren
Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit vier hydraulischen Radbremsen, die jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet sind, mit einem ersten und einem zweiten Bremskreis, wobei der jeweilige Bremskreis jeweils zwei Radbremsen mit hydraulischem Bremsdruck versorgt, mit einem Bremspedal, dem eine Wegsensorik zur Bremswunscherkennung zugeordnet ist, und mit einem ersten und einem zweiten Bremsdruckerzeuger zum Bremsdruckaufbau in den Bremskreisen, wobei beide Brems¬ druckerzeuger hydraulisch jeweils mit beiden Bremskreisen verbunden oder verbindbar sind, und mit einer zentralen Steuer- und Regeleinheit zum aktiven Druckauf- und Druckabbau. Sie betrifft weiterhin ein zugehöriges Betriebsverfahren.
Eine derartige Bremsanlage, die in einer „Brake-by-Wire"-Be- triebsart betrieben werden kann, wobei in den Bremskreisen aktiv Druck aufgrund einer Fahrerbremswunscherfassung aufgebaut werden kann und bei der zwei hydraulisch parallel geschaltete Bremsdruckerzeuger vorgesehen sind ist, ist aus der
DE 10 2010 040 097 AI bekannt. Durch den zweiten Brems¬ druckerzeuger wird eine Redundanz hinsichtlich des aktiven Druckaufbaus geschaffen, d. h., bei Ausfall des ersten
Bremsdruckerzeugers kann noch aktiv von dem zweiten Bremsdruckerzeuger Druckaufgebaut werden, so dass nicht direkt in die hydraulische Rückfallebene geschaltet werden muss, in der der Fahrer direkten Zugriff auf die Bremsen bekommt und in ihnen durch Muskelkraft Bremsdruck aufbaut.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Bremsanlage in ihren Bremsdruckaufbaumöglichkeiten flexibel zu gestalten. Weiterhin soll ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Bremsanlage angegeben werden.
In Bezug auf die Bremsanlage wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Kreistrennventil vorgesehen ist, welches in einer Trennstellung die Bremskreise hydraulisch derart trennt, dass in dem ersten Bremskreis ausschließlich von dem ersten Bremsdruckerzeuger und in dem zweiten Bremskreis ausschließlich von dem zweiten Bremsdruckerzeuger Bremsdruck aufgebaut wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass es wünschenswert wäre, präzise und kontrolliert in den beiden Bremskreisen Bremsdruck aufzubauen. Insbesondere bei Fahrzeugen mit
Rekuperationsbremse (reine Elektrofahrzeuge (FEL) oder Hyb¬ ridfahrzeuge) , aber auch bei Verbrennungsmotor-getriebenen Fahrzeugen ist es zusätzlich wünschenswert, unterschiedlichen Bremsdruck in den beiden Bremskreisen einstellen zu können (Blending) .
Dies geschieht bei aktiven Bremssystemen gewöhnlich dadurch, dass die Druckbereitstellungseinrichtung einen Vordruck bereitstellt und über die Druckbereitstellungseinrichtung mit den Bremskreisen verbindenden oder trennenden Trennventile und/oder die der jeweiligen Bremse zugeordneten Einlass- und Auslass¬ ventile der jeweils geforderte Druck eingestellt wird.
Wie nunmehr erkannt wurde, kann ein Bremssystem mit zwei se- paraten Druckbereitstellungseinrichtungen bzw. Bremsdruckerzeugern nicht nur eine Redundanz für aktiven Druckaufbau bereitstellen. Es kann vielmehr auch dazu genutzt werden, in den beiden Bremskreisen jeweils unterschiedlich großen Bremsdruck zu erzeugen. Eine Redundanz kann weiterhin realisiert werden, diese kommt aber nur dann zum Tragen, wenn eine der beiden Bremsdruckerzeuger ausfällt.
Diese oben genannten Betriebsarten können erreicht werden durch den Einsatz einer bedarfsweisen hydraulischen Abtrennung der Bremskreise bzw. der Bremsdruckerzeuger mit Hilfe eines
Trennventils, welches in zwei unterschiedlichen Stellungen diese beiden Modi ermöglicht. Das Kreistrennventil verbindet vorteilhafterweise in einer Freigebestellung, vorzugsweise durch Bestromen, beide Bremskreise. Eine derartige Konfiguration ist dann sinnvoll, wenn eine der beiden Bremsdruckerzeuger in seiner Funktion stark be- einträchtigt ist oder ausfällt. Die Bremsanlage fällt dann nicht direkt in eine Rückfallebene, bei der der Fahrer durch Mus¬ kelkraft Bremsdruck aufbauen muss, sondern in eine gewissermaßen dazwischen gelagerte Rückfallebene, in der immer noch aktiv - das heißt mit Hilfe des noch funktionierenden Bremsdruckerzeugers - Bremsdruck aufgebaut werden kann.
Die Bremsanlage weist somit drei Betriebslevel bzw. Betriebsmodi oder Ebenen auf: In einer ersten Ebene wird sie in der „Bra- ke-by-Wire"-Form betrieben, in der jeder Bremsdruckerzeuger in genau einem Bremskreis Bremsdruck aufbauen kann. In einer ersten bzw. zwischengeschalteten Rückfallebene wird die bereits vorher vorhandene Redundanz genutzt, dass insgesamt zwei Brems¬ druckerzeuger zur Verfügung stehen. Fällt einer davon aus, kann der andere immer noch genutzt werden, um aktiv in beiden Bremskreisen Druck aufzubauen. Nur wenn beide Bremsdruckerzeuger ihre Funktion nicht mehr ausüben können, muss in eine zweite bzw. letzte Rückfallebene geschaltet werden, in der der Fahrer unmittelbar durch Betätigung des Bremspedals Bremsflüssigkeit in die Bremsen verschiebt.
In einer bevorzugten Ausführung macht eine hydraulische Zufuhrleitung den ersten Bremsdruckerzeuger mit dem ersten Bremskreis hydraulisch verbindbar, wobei in die erste Zu¬ fuhrleitung ein erstes Bremsdruckerzeuger-Trennventil ge- schaltet ist, und wobei eine zweite Zufuhrleitung den zweiten Bremsdruckerzeuger mit dem zweiten Bremskreis hydraulisch verbindbar macht, wobei in die zweite Zufuhrleitung ein zweites Bremsdruckerzeuger-Trennventil geschaltet ist, und wobei eine Verbindungsleitung, in die das Kreistrennventil geschaltet ist, die beiden Zufuhrleitungen verbindet, und wobei diese Ver¬ bindungsleitung in Strömungsrichtung des Druckmittels bei Druckaufbau hinter den Bremsdruckerzeuger-Trennventilen angeordnet ist. Eine derartige Konfiguration kann in robuster Weise realisiert werden und liefert die gewünschte Funktionalität hinsichtlich des Einsatzes der Bremsdruckerzeuger.
Bevorzugt ist dem ersten Bremsdruckerzeuger eine erste Steuer- und Regeleinheit und dem zweiten Bremsdruckerzeuger eine zweite Steuer- und Regeleinheit zugeordnet. Der jeweilige Brems¬ druckerzeuger wird vorzugsweise von der jeweils zugeordneten Steuer- und Regeleinheit angesteuert und auch hinsichtlich seiner Betriebszustandes bzw. seiner Funktionalität überprüft und diagnostiziert.
Vorteilhafterweise weisen die erste und die zweite Steuer- und Regeleinheit jeweils eine Kommunikationsverbindung zur zent¬ ralen Steuer- und Regeleinheit auf. Dadurch können Sie der zentralen ECU unmittelbar Fehlfunktionen oder Ausfälle des jeweiligen Bremsdruckerzeugers mitteilen.
Bevorzugt ist die Aufteilung der Bremskreise „schwarz-weiß", wobei dem ersten Bremskreis zwei Vorderradbremsen und dem zweiten Bremskreis zwei Hinterradbremsen zugeordnet sind. Alternativ ist aber auch eine diagonale Konfiguration möglich, in der jedem Bremskreis je eine Vorderradbremse und eine Hinterradbremse zugeordnet ist. Der erste Bremsdruckerzeuger ist dabei hinsichtlich des maximal erzeugbaren Bremsdruckes vorzugsweise größer dimensioniert ist als der zweite Bremsdruckerzeuger. Damit kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass aufgrund der dynamischen
Achslastverteilung gewöhnlich bei einer Bremsung in den Vor- derradbremsen ein höherer Bremsdruck aufgebaut werden kann als in den Hinterradbremsen.
Zur Entkopplung des Fahrer von einem unmittelbaren Zugriff auf die Bremsen in der Normalbetriebsart „Brake-by-Wire" ist vorteilhafterweise eine Pedalentkopplungseinrichtung vorge¬ sehen ist mit wenigstens einem Druckraum, aus dem in der „Brake-by-Wire"-Betriebsart Druckmittel in einen Simulator gefördert wird. In Bezug auf das Verfahren wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem im Normalbetrieb, insbesondere einem „Brake-by-Wire"-Betrieb, das Kreistrennventil in eine Trennstellung, insbesondere stromlos, geschaltet wird, wodurch die beiden Bremskreise hydraulisch voneinander getrennt werden, so dass der Bremsdruck im ersten Bremskreis nur vom ersten Bremsdruckerzeuger und der Bremsdruck im zweiten Bremskreis nur vom zweiten Bremsdruckerzeuger ausgebaut wird. Dadurch wird eine flexible und bedarfsmäßige Einstellung von unterschiedlich hohem Bremsdruck in den beiden Bremskreisen ermöglicht.
Bei einem Ausfall eines Bremsdruckerzeugers wird bevorzugt das Kreistrennventil in eine Durchlassstellung bzw. Freige¬ bestellung, insbesondere durch Bestromen, geschaltet, so dass ein Bremsdruckerzeuger beide Bremskreise mit Bremsdruck versorgen kann, und wobei das Bremserzeuger-Trennventil, welches in die Zufuhrleitung des ausgefallen Bremsdruckerzeugers ge¬ schaltet ist, geschlossen wird, so dass der ausgefallene Bremsdruckerzeuger hydraulisch abgetrennt wird. Der ausge- fallene Bremsdruckerzeuger wird somit von beiden Bremskreisen hydraulisch abgetrennt, wodurch verhindert wird, dass Druck¬ mittel in ihn zurückfließt.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass durch die Zuordnung je eines Bremsdruckerzeugers zu einem Bremskreis das präzise und zielgerichtete Einstellen unterschiedlicher Bremsdrücke in den beiden Bremskreisen ermöglicht wird. Durch die Verwendung eines Kreistrennventils, welches die beiden
Bremskreise und die damit hydraulisch verbundenen Brems- druckerzeuger derart trennt, dass jeweils nur ein Brems¬ druckerzeuger in genau einem Bremskreis Bremsdruck erzeugt, kann diese Funktionalität bedarfsweise aktiviert werden. Das Öffnen des Kreistrennventils wiederum erlaubt bedarfsweise eine hydraulische Verbindung derart, dass durch einen Bremsdruck- erzeuger in beiden Bremskreisen Druck aufgebaut werden kann. Gegenüber der Normalbetriebsart werden somit zwei Rückfallebenen realisiert, wobei die erste Rückfallebene noch aktiven und Muskelkraft-unabhängigen Bremsdruckaufbau erlaubt. r
Die Verwendung von jeweils einer separaten Steuer- und Regeleinheit für jeden der beiden Bremsdruckerzeuger erlaubt eine zuverlässige Ansteuerung und Fehlerdiagnose des jeweiligen Bremsdruckerzeugers, so dass im Notfall bei Ausfall eines der beiden Komponenten schnell in die erste - noch aktive - Rückfallebene umgeschaltet werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer
Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt in stark schematisierter Darstellung die einzige Figur eine Bremsanlage mit zwei
Bremsdruckerzeugern in einer bevorzugten Ausführungsform.
Eine in der Figur dargestellte erfindungsgemäße Bremsanlage 2 in einer bevorzugten Ausführungsform umfasst eine durch ein Bremspedal 8 betätigbare hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung 14, einen mit der Zylinder-Kolben-Anordnung 14 hydraulisch zusammenwirkenden Simulator 20, einen der Zylinder-Kolben-Anordnung 14 zugeordneten und mit ihr hydraulisch verbindbaren Druckmittelvorratsbehälter 26 und eine hydraulische Druckmodulationseinrichtung 32. Diese umfasst je einer Radbremse 40, 42, 44, 46 zugeordnete Einlassventile 50, 52, 54, 56, denen jeweils ein Rückschlagventil 60, 62, 64, 66 parallel geschaltet ist, mit deren Hilfe sichergestellt wird, dass radseitig nie ein höherer Druck als auf der Primärseite entsteht, und Auslassventile 70, 72, 74, 76. Die Bremsen bzw. Radbremsen 40, 42 sind als Vorderradbremsen ausgebildet und an einen ersten Bremskreis 80 angeschlossen, die Bremsen bzw. Radbremsen 44, 46 sind als Hinterradbremsen ausgebildet und einem zweiten
Bremskreis 86 angeschlossen. Die Bremskreisaufteilung ist somit „schwarz-weiß" .
Zum Bremsdruckaufbau wird den Radbremsen 40, 42, 44, 46
Bremsmittel über Zufuhrleitungen 90, 92, 94, 96 zugeführt, in die die Einlassventile 50, 52, 54, 56 geschaltet sind. Der Druckabbau in den Radbremsen 40, 42, 44, 46 erfolgt durch Abfuhrleitungen 100, 102, 104, 106, in die die Auslassventile 70, 72, 74, 76 geschaltet sind. Die hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung 14, die gewissermaßen als Pedalentkopplungseinheit für die Bremsanlage 2 fungiert, weist zwei hintereinander angeordnete Druckkolben 110, 112 auf, die hydraulische Kammern bzw. Druckräume 116, 118 begrenzen, die zusammen mit den Druckkolben 110, 112 einen zweikreisen Tandemhauptbremszylinder 124 bilden. Die beiden Druckräume 116, 118 stehen über in den Druckkolben 110, 122 ausgebildete radiale Bohrungen 132, 134 mit dem Druckmittel¬ vorratsbehälter 26 in Verbindung. Die Bohrungen 132, 134 sind durch Relativbewegungen des jeweiligen Druckkolbens 110, 112 absperrbar. Über hydraulische Leitungen 140, 142 kann aus den Druckräumen 116, 118 Bremsflüssigkeit in die Zufuhrleitungen 90, 92, 94, 96 gefördert werden. In die Leitungen 140, 142 sind stromlos-offene Trennventile 148, 150 geschaltet.
Der Simulator 20 ist hydraulisch ausgeführt mit einer Simulatorkammer 156 bzw. einem Druckraum, einem Kolben 160, der in eine Simulatorfederkammer 166 verfahrbar ist, und einem in der Simulatorkammer 166 angeordneten Federelement 170. Die
Simulatorkammer 166 ist über eine hydraulische Leitung 176 mit dem Druckraum 116 des Tandemhauptbremszylinders 124 hydraulisch verbunden. Im der Normalbetriebsart der Bremsanlage, dem „Brake-by-Wire"-Modus , wird bei einer Betätigung des Bremspedals 8 durch den Fahrer aus dem Druckraum 116 Bremsmittel über die Leitung 176 in die Simulatorkammer 156 verschoben, wodurch der Kolben 160 gegen das Federelement 170 in die Simulatorfederkammer 166 gedrückt wird. Dadurch wird dem Fahrer ein möglichst vertrautes und angenehmes Bremspedalgefühl vermittelt. In die Leitung 176 ist ein stromlos-geschlossenes
Simulatorfreigebeventil 182 geschaltet, zu dem ein Rück¬ schlagventil 188 parallel geschaltet ist.
Die Bremsanlage 2 ist dazu ertüchtigt, in beiden Bremskreisen 80, 86 jeweils separat und präzise einen gewünschten Bremsdruck einzustellen. Dazu sind zwei Druckbereitstellungseirichtungen bzw. Bremsdruckerzeuger, nämlich ein erster Bremsdruckerzeuger 194 und ein zweiter Bremsdruckerzeuger 198 vorgesehen. Die beiden Bremsdruckerzeuger 194, 198 umfassen jeweils einen Druckraum 202, 204 sowie einen darin aktiv, d. h. jeweils von einem Elektromotor 208, 210 und ein nicht dargestelltes rotati- ons-Translationsgetriebe verfahrbaren Druckkolben 214, 216. Dem jeweiligen Bremsdruckerzeuger 194, 198 sind jeweils ein re- dundant ausgeführter erster Sensor 220, 222 bzw. Motorlagesensor zugeordnet, der jeweils zur elektronischen Kommutierung des Motors erforderlich ist, da vorzugsweise ein bürstenloser Motor verwendet wird. Ein dem jeweiligen Bremsdruckerzeuger 194, 198 jeweils zugeordneter redundant ausgeführter zweiter Sensor 226, 228 ist ein Temperatursensor zur thermischen Überwachung des Motors .
Dem ersten Bremsdruckerzeuger 194 ist eine erste Steuer- und Regeleinheit 232, dem zweiten Bremsdruckregler 198 eine zweite Steuer- und Regeleinheit 236 zugeordnet, wobei die jeweilige Steuer- und Regeleinheit 232, 236 jeweils einen Informati¬ onskanal bzw. eine Datenverbindung zu dem ihr zugeordneten Bremsdruckerzeuger 194, 198 aufweist. Die Steuer- und Regeleinheit 232, 236 dient einerseits jeweils der Ansteuerung des Bremsdruckerzeugers 194, 198. Andererseits diagnostiziert sie auch den Zustand des Bremsdruckerzeugers 194, 198. Eine zentrale Steuer- und Regeleinheit 240 steht datenseitig mit beiden Steuer- und Regeleinheiten 232, 236 über jeweils eine Kommunikati¬ onsschnittstelle 244, 246 in Verbindung.
Im Normalbetrieb „Brake-by-Wire" , in der durch einen redundant ausgeführten Wegsensor 242 der Bremswunsch des Fahrers erfasst wird, wird im ersten Bremskreis 80 ausschließlich von dem ersten Bremsdruckerzeuger 194 aktiv Bremsdruck aufgebaut. Dazu wird ein stromlos geschlossenes (SG) Bremsdruckerzeuger-Trennventil 250 auf Durchlass geschaltet, so dass aus dem Druckraum 202
Bremsflüssigkeit durch eine hydraulische Leitung 254 in die Radbremsen 40, 42 des ersten Bremskreises 80 verschoben werden kann. Im zweiten Bremskreis 86 wird ausschließlich vom zweiten Bremsdruckerzeuger 198 aktiv Druck aufgebaut. Ein stromlos geschlossenes Bremsdruckerzeuger-Trennventil 256 wird auf Durchlass geschaltet, so dass aus dem Druckraum 204 Brems¬ flüssigkeit durch eine hydraulische Leitung 254 in die Radbremsen „
44, 46 des zweiten Bremskreises 86 verschoben werden kann. Ein redundant ausgeführter Drucksensor 260 misst den Druck in der Leitung 254, ein redundant ausgeführter Drucksensor 264 misst den Druck in der Leitung 258. Die beiden stromlos offenen (SO) Trennventile 148, 150 werden im „Brake-by-Wire"-Modus ge¬ schlossenen, so dass der Fahrer den Simulator 20 über das nun bestromte Simulatorfreigebeventil 182 betätigt und nicht un¬ mittelbar Bremsdruck in den Radbremsen 40, 42, 44, 46 aufbaut.
Die beiden Bremskreise 80, 86 sind durch eine hydraulische Leitung 268 miteinander verbindbar, in die ein stromlos geschlossenes Kreistrennventil 270 geschaltet ist. Dieses ist in der Normalbetriebsart unbestromt und damit geschlossen. Dadurch sind die beiden Bremskreise 80, 86 hydraulisch nicht miteinander verbunden, und die Versorgung je eines Bremskreises 80, 86, von nur einem Bremsdruckerzeuger 194 , 198, wie oben dargestellt, wird ermöglicht. Der erste Bremsdruckerzeuger 194 ist hinsichtlich des maximal erzeugbaren Bremsdruckes, der benötigten Druckaufbaudynamik und des maximalen Fördervolumens stärker bzw. größer dimensioniert als der zweite Bremsdruckerzeuger 198. Dies wird erreicht durch ein größeres Volumen des Druckraumes 202 im Vergleich zu dem des Druckraumes 204. Das Leistungsvermögen der Druckerzeuger 194, 198 ist an den Verbraucher angepasst. In der Regel benötigt die Vorderachse (VA) mehr Volumen und einen höheren Druckbereich als die Hinterachse (HA) . Hierdurch kann der Hinterachsenaktuator in der Regel kleiner dimensioniert werden. Dies führt zu einer Kosteneinsparung durch einen kleineren Motor und kleinere Komponenten. Im Falle einer Fehlfunktion meldet sich der fehlerhafte
Bremsdruckerzeuger 194, 198 bei der zentralen Steuer- und Regeleinheit 240, indem seine zugeordnete Steuer- und Re¬ geleinheit 132, 236 der zentralen Steuer- und Regeleinheit 240 ein entsprechendes Signal über die jeweilige Kommunika- tionsschnittstelle 244, 246 schickt. Der fehlerhafte Brems¬ druckerzeuger 194, 198 wird dann durch stromlos Schalten des entsprechenden Bremsdruckerzeuger-Trennventils 250, 256 hyd¬ raulisch abgetrennt. Dies führt dann u.a. dazu, dass aus dem Bremskreis 80, 86, mit dem der Bremsdruckerzeuger 194, 198 verbunden war, kein Bremsmittel in den fehlerhaften Bremsdruckerzeuger zurückfließen kann. Zeitgleich wird über die zentrale Steuer- und Regeleinheit 240 ( Zentral-ECU) das Kreistrennventil 270 aktiviert bzw. bestromt, wodurch es geöffnet wird. Hierdurch wird die noch aktive bzw. noch funktionsfähige Druckverstärkungseinheit bzw. der noch aktive und funktionsfähige Bremsdruckerzeuger 194, 198 mit beiden Bremskreisen verbunden, da nun nach Öffnen des Kreistrennventils 270 über die hydraulische Leitung 268 Bremsmittel zwischen den beiden Bremskreisen 80, 86 fließen kann. Dadurch kann eine entsprechend des Leistungsvermögens des noch intakten Brems¬ druckerzeugers 194, 198 verstärkte Normalbremsfunktion auf- rechterhalten werden.
Nur wenn auch der zweite Bremsdruckerzeuger 194, 198 ausfällt, werden die beide Bremsdruckerzeuger-Trennventile 250, 256 bzw. das bisher noch offene Bremsdruckerzeuger-Trennventil 250, 256 geschlossen und das Simulatorfreigebeventil 182 geöffnet, so dass in einer hydraulisch-mechanischen Rückfallebene das Fahrzeug noch vom Fahrer durch Muskelkraft gebremst werden kann.
Der Fahrer wird vorzugsweise entsprechend des jeweiligen Be- triebszustandes der Bremsanlage 2 entsprechend der Rückfallebene angemessen gewarnt. Optional kann entsprechend der vorhandenen Rückfallebene auch ins Motormanagement eingegriffen (z. B. Reduzierung der max . Geschwindigkeit usw.) werden. Vorzugsweise kann die Bremsanlage 2 auch extern über eine entsprechende Schnittstelle für autonomes Bremsen angesteuert werden. Bezugszeichenliste
2 Bremsanlage
Bremspedal
14 Zylinder-Kolben-Anordnung
20 Simulator
26 Druckmittelvorratsbehälter
32 Druckmodulationseinrichtung
40, 42, 44, 46 Radbremse
50, 52, 54, 56 Einlassventil
60, 62, 64, 66 Rückschlagventil
70, 72, 74, 76 Auslassventil
80, 86 Bremskreis
90, 92, 94, 96 Zufuhrleitung
100, 102, 104, Abfuhrleitung
110, 112 Druckkolben
116, 118 Druckraum
124 Tandemhauptbrems zylinder
132, 134 radiale Bohrung
140, 142 Leitung
148, 150 Trennventil
156 Simulatorkammer
160 Kolben
166 Simulatorfederkämmer
170 Federelement
176 Leitung
182 Simulatorfreigebeventil
188 Rückschlagventil
194 erster Bremsdruckerzeuger
198 zweiter Bremsdruckerzeuger
202, 204 Druckraum
208, 210 Elektromotor
214, 216 Druckkolben
220, 222 erster Sensor
226, 228 zweiter Sensor
232 erste Steuer- und Regeleinheit 236 zweite Steuer- und Regeleinheit 240 zentrale Steuer- und Regeleinheit 242 Wegsensor
244, 246 Kommunikationsschnittstelle
250 Bremsdruckerzeuger-Trennventil
254 Leitung
256 Bremsdruckerzeuger-Trennventil
258 Leitung
260 Drucksensor
264 Drucksensor
268 Leitung
270 Kreistrennventil

Claims

Patentansprüche
1. Bremsanlage (2) für ein Kraftfahrzeug mit vier hydraulischen Radbremsen (40, 42, 44, 46), die jeweils einem Fahrzeugrad zugeordnet sind,
mit einem ersten (80) und einem zweiten Bremskreis (86), wobei der jeweilige Bremskreis (80, 86) jeweils zwei Radbremsen (40, 42, 44, 46) mit hydraulischem Bremsdruck versorgt ,
mit einem Bremspedal (8), dem eine Wegsensorik (242) zur
Bremswunscherkennung zugeordnet ist,
und mit einem ersten (194) und einem zweiten Bremsdruckerzeuger (198) zum Bremsdruckaufbau in den Bremskreisen (80, 86), wobei beide Bremsdruckerzeuger (194, 198) hydraulisch jeweils mit beiden Bremskreisen (80, 86) verbunden oder verbindbar sind,
und mit einer zentralen Steuer- und Regeleinheit (240) zum aktiven Druckauf- und Druckabbau,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Kreistrennventil (270) vorgesehen ist, welches in einer
Trennstellung die Bremskreise (80, 86) hydraulisch derart trennt, dass in dem ersten Bremskreis (80) ausschließlich von dem ersten Bremsdruckerzeuger (194) und in dem zweiten Bremskreis (86) ausschließlich von dem zweiten Brems- druckerzeuger (198) Bremsdruck aufgebaut wird.
2. Bremsanlage (2) nach Anspruch 1, wobei das Kreistrennventil (270) in einer Freigebestellung beide Bremskreise (80, 86) verbindet .
3. Bremsanlage (2) nach Anspruch 2, wobei eine hydraulische Zufuhrleitung (254) den ersten Bremsdruckerzeuger (194) mit dem ersten Bremskreis (80) hydraulisch verbindbar macht, wobei in die erste Zufuhrleitung (254) ein erstes Brems- druckerzeuger-Trennventil (250) geschaltet ist, und wobei eine zweite Zufuhrleitung (258) den zweiten Brems- druckerzeuger (198) mit dem zweiten Bremskreis (86) hyd¬ raulisch verbindbar macht, wobei in die zweite Zufuhrleitung (258) ein zweites Bremsdruckerzeuger-Trennventil (256) geschaltet ist, und wobei eine Verbindungsleitung (268), in die das Kreistrennventil (270) geschaltet ist, die beiden Zufuhrleitungen (254, 58) verbindet, und wobei diese Verbindungsleitung (268) in Strömungsrichtung des Druckmittels bei Druckaufbau hinter den Bremsdruck¬ erzeuger-Trennventilen (250, 256) angeordnet ist.
Bremsanlage (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dem ersten Bremsdruckerzeuger (194) eine erste Steuer- und Regeleinheit (232) und dem zweiten Bremsdruckerzeuger (198) eine zweite Steuer- und Regeleinheit (236) zugeordnet ist.
Bremsanlage (2) nach Anspruch 4, wobei die erste (232) und die zweite (236) Steuer- und Regeleinheit jeweils eine Kommunikationsverbindung (244, 246) zur zentralen Steuer- und Regeleinheit (240) aufweisen.
Bremsanlage (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei dem ersten Bremskreis (80) zwei Vorderradbremsen (40, 42) und dem zweiten Bremskreis (86) zwei Hinterradbremsen (44, 46) zugeordnet sind.
Bremsanlage (2) nach Anspruch 6, wobei der erste Brems¬ druckerzeuger (194) hinsichtlich des maximal erzeugbaren Bremsdruckes größer dimensioniert ist als der zweite Bremsdruckerzeuger ( 198 ) .
Figure imgf000016_0001
Bremsanlage (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei
Pedalentkopplungseinrichtung (14) vorgesehen ist mit nigstens einem Druckraum (116, 118), aus dem in der „Brake-by-Wire"-Betriebsart Druckmittel in einen Simulator (20) gefördert wird.
9. Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei im Normalbetrieb, insbesondere einem „Brake-by-Wire"-Betrieb, das Kreistrennventil (270) in eine Trennstellung, insbesondere stromlos, geschaltet wird, wodurch die beiden Bremskreise (80, 86) hydraulisch voneinander getrennt werden, so dass der Bremsdruck im ersten Bremskreis (80) nur vom ersten Bremsdruckerzeuger (194) und der Bremsdruck im zweiten Bremskreis (86) nur vom zweiten Bremsdruckerzeuger (198) ausgebaut wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei bei einem Ausfall eines Bremsdruckerzeugers (194, 198) das Kreistrennventil (270) in eine Freigebestellung, insbesondere durch Bestromung, geschaltet wird, so dass ein Bremsdruckerzeuger (194, 198) beide Bremskreise (80, 86) mit Bremsdruck versorgen kann, und wobei das Bremserzeuger-Trennventil (250, 256), welches in die Zufuhrleitung (254, 258) des ausgefallen Bremsdruckerzeugers (194, 198) geschaltet ist, geschlossen wird, so dass der ausgefallene Bremsdruckerzeuger (194, 198) hydraulisch abgetrennt wird.
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